现代科学技术与中学物理教学.ppt

化石燃料、核燃料等 人类随其本身的转化或的利用而减少的能源 非再生能源 太阳能、生物能、水能、风能、地热能等 不随其本生的转化或被人利用而减少的能源 可再生能源 电能、煤气、汽油、沼气、氢能等。 由一次能源直接或间接转化而来的能源 二次能源 化石燃料、太阳能、核能、生物燃料、水能 直接来自自然界而未经加工转化的能源 一次能源 实 例 定 义 能源类型 1/20亿到达地球大气层 30%被大气层反射， 23%被大气层吸收， 其余的到达地球表面， 其功率为8×105亿kW， 太阳每秒钟照射到地球 上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。 太阳能电池：对光有响应并能将光能转换成 电力的器件，如硅、砷化镓等 原理：光→硅原子→电子跃迁→电位差→电流 其主要优点有： 燃烧热值高，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油 的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。 资源丰富，氢气可以由水制取 循环利用、持续发展 氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一 种举足轻重的二次能源。 几大瓶颈及进展： ①制备—电解水，矿物燃料，生物质制氢， 化工副产品 ②储存—气态、低温储氢， 金属氢化物，储氢材料的研制 ③运输—象煤气那样 但有自身问题 特别轻， 易泄漏， 液氢的温度极低 4. 激光及其应用： 激光—Laser, 镭射 特点—方向性强 穿透力强 功率密度高 线宽窄 用途—生活、科研的方方面面：激光切割、 激光唱片、激光测距仪、激光手术 激光枪、激光炮…… 军用高能激光器 三超激光—超高强度 1022W/cm2 超短脉冲 fs, as 超短波长 100~101nm 用途： 激光武器 跟踪核振动、电子 研究生物分子 激光操控 立体反应动力学 药物设计 * * 山东师范大学物理与电子科学学院 孟庆田 当代物理学中几个有趣的前沿问题 主要内容： 一. 物理学科的分类 二. 几个有趣的前沿问题 一. 物理学科的分类 1. 一级学科：物理学 2. 二级学科： （1）理论物理 （2）粒子物理与原子核物理 （3）原子与分子物理 （4）等离子体物理 （5）凝聚态物理 （6）声学 （7）光学 （8）无线电物理 一. 物理学科的分类 1. 一级学科：物理学 2. 二级学科： （1）理论物理 （2）粒子物理与原子核物理 （3）原子与分子物理 （4）等离子体物理 （5）凝聚态物理 （6）声学 （7）光学 （8）无线电物理 相对论和量子力学 天体物理 新的时空观 … 宇宙爆炸理论 一. 物理学科的分类 1. 一级学科：物理学 2. 二级学科： （1）理论物理 （2）粒子物理与原子核物理 （3）原子与分子物理 （4）等离子体物理 （5）凝聚态物理 （6）声学 （7）光学 （8）无线电物理 高能粒子加速器 发现新的粒子 发现新的核素 一. 物理学科的分类 1. 一级学科：物理学 2. 二级学科： （1）理论物理 （2）粒子物理与原子核物理 （3）原子与分子物理 （4）等离子体物理 （5）凝聚态物理 （6）声学 （7）光学 （8）无线电物理 研究物质的基本结构及运动规律 原子—生物分子 新的实验手段的结合 一. 物理学科的分类 1. 一级学科：物理学 2. 二级学科： （1）